Entwerfen von Eisenbahnbrücken für dynamische Einwirkungen aus dem Hochgeschwindigkeitsverkehr

Dieser Beitrag beschäftigt sich mit dem dynamischen Verhalten von Eisenbahnbrücken für Hochgeschwindigkeitsverkehr und stellt die Auswirkungen von Tragwerksanpassungen auf die Tragwerksreaktionen infolge Zugüberfahrt dar. Zunächst wird das dynamische Verhalten von Einfeldträgern betrachtet, welche als Einfeldträgerketten für Überfahrten von Hochgeschwindigkeitszügen sowohl in technischer als auch in ästhetischer Hinsicht das denkbar ungünstigste Tragwerk darstellen. Deshalb wurden systematisch alternative statische Systeme untersucht, um die dynamische Charakteristik von Eisenbahnbrücken im Entwurf gezielt zu beeinflussen. Wegen der starken Wechselwirkungen zwischen dem überfahrenden Zug und dem Brückenbauwerk kann die Auswirkung von Systemveränderungen im Vorfeld nur schwer abgeschätzt werden. Durchlaufträgersysteme mit Gesamtlängen von mehr als 30 m weisen, verglichen mit Einfeldträgern, generell geringere Tragwerksreaktionen auf und können bei gleichen Querschnitten mit deutlich höheren Geschwindigkeiten überfahren werden. Durch die Anordnung von Vouten lassen sich speziell die Eigenfrequenzen erhöhen, deren zugehörige Eigenform Krümmungen im Bereich der Stützung aufweist. Verkürzungen der Randfelder führen zur Erhöhung aller Eigenfrequenzen und somit der Resonanzgeschwindigkeiten. Mit den hier vorgestellten Erkenntnissen lässt sich die dynamische Stabilität von Hochgeschwindigkeitseisenbahnbrücken schon im Entwurf gezielt verbessern.